化工廠(chǎng)的分析化驗工作是生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節之一，不僅要分析生產(chǎn)原料和出廠(chǎng)產(chǎn)品，而且也要及時(shí)分析測定中間生產(chǎn)過(guò)程的物料，以確保安全穩定的生產(chǎn)過(guò)程，因此，實(shí)驗室設計是化工廠(chǎng)設計中不可缺少的組成部分。實(shí)驗室不同于一般的民用建筑，它對建筑物的位置、平面布局形式、防塵、防震、配套設施都有嚴格的要求，需要設計者根據標準規范，結合設計經(jīng)驗，與建筑結構及分析化驗人員密切合作，周密妥善地研究設計方案，使實(shí)驗室能夠滿(mǎn)足分析化驗工作的要求，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。下面化工實(shí)驗室建設公司的小編分享一個(gè)化工廠(chǎng)實(shí)驗室規劃設計方案。

1、設計程序

化工廠(chǎng)實(shí)驗室一般分為中央化驗室和車(chē)間化驗室，都是分析技術(shù)人員從事化驗工作的場(chǎng)所，各自擔負不同的分析化驗任務(wù)，實(shí)驗室設計不單是選購合理的儀器設備，更要綜合考慮實(shí)驗室的總體規劃、合理布局和平面設計，以及供電、供水、供氣、通風(fēng)、空氣凈化、安全措施、環(huán)境保護等基礎設施和基本條件，因此實(shí)驗室的設計是一項復雜的系統工程。

化工廠(chǎng)實(shí)驗室設計的基本程序：

(1)合同簽訂之前的項目前期階段，要明確項目的性質(zhì)、設計范圍、設計原則、設計依據和建設規模，同時(shí)搜集資料、調查研究，借鑒以往類(lèi)似產(chǎn)品、同等規模實(shí)驗室的設計經(jīng)驗，根據化工工藝及系統、公用工程、環(huán)境保護及安全衛生等專(zhuān)業(yè)提出的初步分析項目條件，提出實(shí)驗室的初步設計方案:實(shí)驗室類(lèi)型屬于中央化驗室還是車(chē)間化驗室，實(shí)驗室的大概面積和實(shí)驗室的主要組成等。

(2)在初步設計階段，針對前期階段制訂的初步設計方案，征求建設單位及有關(guān)部門(mén)的意見(jiàn)，進(jìn)一步明確實(shí)施方案，依據有關(guān)專(zhuān)業(yè)提出更加詳細的分析項目及要求，劃分不同功能的實(shí)驗室，依據實(shí)驗室平面設計原則，給建筑專(zhuān)業(yè)提出合理的總體面積及各功能房間的布局要求，由建筑、結構專(zhuān)業(yè)設計人員共同設計出實(shí)驗室的總平面布置圖。同時(shí)給相關(guān)專(zhuān)業(yè)提出各功能房間的基本設施要求。

(3)在詳細設計階段，根據已批準的初步設計文件以及初步設計審核意見(jiàn)，修正初步設計方案，然后詳細提出各功能房間的尺寸大小、基礎設施要求、設備布置等情況。

2、平面建筑布局

2.1設計原則

實(shí)驗室布局必須符合實(shí)驗流程的規律，從樣品接收、樣品暫存、試劑和耗材儲存、前處理和準備、樣品分析測試、清洗到廢物回收和處理，都必須有一個(gè)清晰的流程。要區分人流和物流，以及清潔物流和污染物流。由于化工分析項目的種類(lèi)比較繁雜，所采取的分析方法也很多，所以實(shí)驗室的平面布局設計除要遵循一般建筑物的平面設計原則外，還要遵循下列原則：

(1)把同類(lèi)實(shí)驗室組合在一起，例如把化學(xué)分析實(shí)驗室集中布置在一起，以便于通風(fēng)、排污、排毒措施的集中設置以及一些輔助儀器的共同利用，避免重復投資;氣相色譜、液相色譜等有溫度、濕度和潔凈要求實(shí)驗室集中布置在一起，便于集中布置空調設施。

(2)把工程管網(wǎng)較多的實(shí)驗室組合在一起。例如有氣源要求的儀器分析室應布置在一起，這樣從鋼瓶間或外管過(guò)來(lái)的氣體管道就能集中安排在一起，便于敷設、管理和檢修。

(3)把有隔振要求的實(shí)驗室組合在一起，且一般宜設于底層。例如將天平室和精密儀器室盡量集中布置在底層并采取減振措施。

(4)把有潔凈要求的實(shí)驗室組合在一起。

(5)把有毒性物質(zhì)產(chǎn)生的實(shí)驗室組合在一起。

(6)把輔助實(shí)驗室如天平室、高溫室、樣品處理室等應就近布置在常用的實(shí)驗室旁邊。遵循上述設計原則，有利于環(huán)境衛生和不同的分析檢測工作順利進(jìn)行，防止不同性質(zhì)的實(shí)驗室相互干擾，并節約投資。

2.2實(shí)驗室實(shí)例

2.2.1化工廠(chǎng)中控樓化驗室

某化工廠(chǎng)中控化驗室建筑面積為1662平方米，由于生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品和成品純度的要求，個(gè)功能房間均為凈化實(shí)驗室。根據建筑、結構、暖通專(zhuān)業(yè)人員以及工廠(chǎng)分析化驗人員的意見(jiàn)，同時(shí)考慮某些大型精密分析儀器對環(huán)境的要求，實(shí)驗室劃分為三個(gè)區域：千級凈化區、萬(wàn)級凈化區、普通凈化區，每進(jìn)入一個(gè)凈化區都有風(fēng)淋設施對人、物進(jìn)行吹掃、消毒。對于要求比較高的千級凈化區，實(shí)驗期間處于封閉狀態(tài)，所需樣品通過(guò)傳遞窗進(jìn)行傳遞，盡量避免外界環(huán)境對分析的干擾和影響。同時(shí)各功能房間均有空調、通風(fēng)、溫濕度控制設施。

2.2.2化工廠(chǎng)中心化驗室

某MDI化工廠(chǎng)中心化驗室建筑面積1662平方米，分為三層，屬鋼筋混凝土建筑，長(cháng)度約32m,寬度18m,實(shí)驗室層高為3.9m。采用中間走廊帶兩側房間的方式，在靠近走廊的房間墻壁內側設置通風(fēng)管道豎井，所有風(fēng)機均置于三層屋頂。各個(gè)功能房間均有空調要求。根據化驗室化驗任務(wù)的需要和分析項目的物性特點(diǎn)，一層為樣品沖洗、存放、加熱區；二層為中間產(chǎn)品控制分析區；三層為產(chǎn)品分析區。

3、基本要求

3.1建筑和結構

實(shí)驗室建筑和結構有如下要求：

(1)實(shí)驗室最好在化工廠(chǎng)的上風(fēng)向，避免車(chē)間灰塵和有害氣體對分析化驗結果的影響。

(2)實(shí)驗室要遠離震源、噪聲源、粉塵源和電磁干擾源。

(3)實(shí)驗室建筑的耐火等級不低于二級。

(4)布置較重設備或要求防振的房間可設在底層;有潔凈和安靜要求的房間可布置在高層;有防潮或防曬要求房間則可分別設置在陽(yáng)面或陰面。

(5)特殊實(shí)驗室除外，實(shí)驗室的層高不得低于316m，中心走廊寬度宜214～217m;實(shí)驗室建筑物為多層布置時(shí)，樓面荷載設計不小于3000N/m2，負荷較大的房間按實(shí)際要求設計。

(6)有爆炸危險的房間門(mén)應向外開(kāi);大房間應設雙開(kāi)門(mén);有恒溫恒濕要求的房間應設雙道門(mén)(即設緩沖區)。

(7)有潔凈要求的房間應采用固定窗，避免灰塵進(jìn)入室內;有防曬要求的房間應設遮陽(yáng)窗簾;其他房間宜采用雙層活動(dòng)窗或紗窗。

(8)化驗室的地面應平整、防滑、耐酸、耐堿、耐油、防靜電。

(9)用水房間應設112～115m瓷磚墻裙或油漆墻裙，以便于清潔。

(10)需要使用鋼瓶的化驗室應在建筑物外便于引管線(xiàn)到所在功能房間的地方建鋼瓶間，鋼瓶間要通風(fēng)良好，并有防爆和泄爆措施。

3.2采暖、通風(fēng)及排風(fēng)和空調

3.2.1采暖

應根據項目具體情況，按有關(guān)規范或規定提出采暖要求。

3.2.2通風(fēng)和排風(fēng)

在化學(xué)實(shí)驗過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )產(chǎn)生各種難聞、有腐蝕性、有毒或易爆的氣體。這些有害氣體如不及時(shí)排出室外，就要造成室內空氣污染，影響實(shí)驗人員的健康和安全以及儀器設備的精度和壽命，因此，實(shí)驗室應考慮通風(fēng)和排風(fēng)系統。實(shí)驗室的通風(fēng)和排風(fēng)系統設計通常有如下要求：

(1)實(shí)驗時(shí)產(chǎn)生有害氣體的房間可設置通風(fēng)柜進(jìn)行局部通風(fēng)，柜內需設熱源、水源、照明等;風(fēng)機要求防爆，通風(fēng)管道要耐酸堿腐蝕;對于合用一個(gè)風(fēng)機的多臺通風(fēng)柜，每臺通風(fēng)柜都應有獨立的控制按鈕。

(2)對于環(huán)境要求嚴格的原子吸收室、液相色譜室或質(zhì)譜分析室等可在儀器上方設置局部排風(fēng)罩。

(3)對于會(huì )散發(fā)有毒有害氣體的化學(xué)分析室應設置通風(fēng)柜進(jìn)行局部排風(fēng)。

(4)對于散發(fā)少量有害氣體的房間宜設軸流風(fēng)機對外排氣。

(5)空氣要求保持一定潔凈度的房間，則要提出潔凈等級。

3.2.3空調

有恒溫、恒濕要求的房間應設置空調，溫度宜在18～28℃，濕度在30%～70%。

3.3給水和排水

(1)給排水管道的設置應滿(mǎn)足分析化驗洗滌的要求；室內總閥門(mén)應設在易操作的顯著(zhù)位置；下水道應采用耐酸堿腐蝕的材料。

(2)應按需供給生活用水或新鮮水。

(3)分析化驗污水應排入生產(chǎn)污水管網(wǎng)，分析化驗廢棄的酸、堿、油污、化學(xué)試劑和廢渣應集中貯存再定期處理。

(4)應配備消防栓或化學(xué)滅火等消防設施。

3.4供電

實(shí)驗室供電一般分為照明電和動(dòng)力電，而動(dòng)力電主要用于各類(lèi)儀器設備、空調和風(fēng)機等的電力供應。實(shí)驗室用電有如下要求：

(1)實(shí)驗室電氣的設計應遵守國家或行業(yè)相關(guān)標準。

(2)實(shí)驗室內應設三相和單相交流電源，要設置電源總開(kāi)關(guān)，以便能切斷室內電源。

(3)實(shí)驗室的動(dòng)力和照明電源線(xiàn)及通信線(xiàn)宜暗設。應配備不間斷電源，當主電源斷電時(shí)應能給應急照明系統提供至少半小時(shí)的電源供應。

(4)實(shí)驗室的實(shí)驗臺、通風(fēng)柜及其他實(shí)驗區域應有足夠數量的單相或三相插座，插座一般采用嵌入式，安裝在墻上，也可根據需要在實(shí)驗臺上安裝電源插座，大于16A的電源應采用空氣開(kāi)關(guān)。

(5)實(shí)驗室的烘箱、冰箱、恒溫箱等固定設備應有專(zhuān)用供電電源，確保實(shí)驗結束時(shí)仍能運轉，不至于因切斷實(shí)驗室的總電源而影響其工作。

(6)實(shí)驗室要有接地系統，對大型精密儀器或有特殊要求的設備應單獨設置接地系統。

(7)實(shí)驗室采用熒光燈照明，藥品間、鋼瓶間等有爆炸危險的場(chǎng)所應設防爆燈具。

(8)根據需要，部門(mén)實(shí)驗室應設電話(huà)及網(wǎng)絡(luò )接口。 

3.5供氣

實(shí)驗室供氣分為鋼瓶和管網(wǎng)供氣，供氣管道設計有如下要求：

(1)供氣管道應統籌規劃，集中布置，以便于安裝、操作和檢修。

(2)供氣管道應明敷。

(3)實(shí)驗室分析一般采用電加熱，室內不宜敷設燃料氣管道。

(4)由系統外管引入實(shí)驗室的氣體管道應設切斷閥、過(guò)濾器和壓力表。

(5)從系統外管引入的氣體管道宜采用無(wú)縫鋼管，儀表空氣可采用鍍鋅鋼管，但引入到儀器分析室后應轉換成與鋼瓶氣體管道材質(zhì)保持一致的不銹鋼或紫銅管，但乙炔氣管道不得用紫銅管。

(6)鋼瓶氣體管道宜采用球閥、截止閥，嚴禁使用閘閥。

(7)氫氣管道不得穿越不使用氫氣的房間。

(8)管道與鋼瓶或設備連接時(shí)宜采用金屬管道，如為非金屬管道，宜采用聚氟乙烯管或聚氯乙烯管，不得采用乳膠管。

(9)對氫氣管道不得采用銅質(zhì)的閥門(mén)和管件。

(10)氫氣、氧氣或乙炔氣管道所用管件和儀表必須是該介質(zhì)的專(zhuān)用產(chǎn)品，不得代用。

(11)氫氣管道不宜采用螺紋連接，應采用焊接連接。高純氣體管道應采用承插焊接。 

3.6家具

現代化的實(shí)驗室在追求環(huán)境舒適、安全的同時(shí)，應滿(mǎn)足實(shí)驗室的功能性、堅固性、耐腐蝕性，以及安裝布置的靈活性。實(shí)驗室家具通常分為實(shí)驗臺、實(shí)驗用柜和通風(fēng)柜等。實(shí)驗室家具不同于一般家具，它常與水、電氣、化學(xué)物質(zhì)以及儀器設備相接觸，因此對家具的構造和材質(zhì)提出更高的要求。

(1)實(shí)驗臺一般為寬度750～800mm，高度800～900mm，長(cháng)度根據實(shí)驗室大小來(lái)定，最好選擇組合式，以便施工安裝方便。

(2)實(shí)驗臺臺面要求平整、耐酸、耐堿、耐溶劑腐蝕、防火、易于清潔，并且不易碰碎玻璃儀器等。

(3)設備臺要求能承重，寬度一般不小于750mm，高度一般為500～850mm。放置分析儀器的設備臺不應靠墻布置，要距墻500～800mm，以便于氣路安裝、電路檢修、儀器維修等;放置加熱設備的設備臺要求堅固、耐熱，高度應適宜操作;放置天平的設備臺應采取防震措施。

(4)通風(fēng)柜內襯及工作臺面按其使用性質(zhì)應具有相應的耐腐蝕、防火、耐高溫及防水等性能，個(gè)別情況下還需要防爆。通風(fēng)柜的面板玻璃要求使用安全玻璃，每個(gè)通風(fēng)柜應有獨立的風(fēng)道開(kāi)啟裝置。

(5)藥品柜分為普通藥品柜、有毒藥品柜、劇毒藥品柜，藥品應按不同性質(zhì)分別存放，劇毒藥品柜應由專(zhuān)人負責看管。

4、結語(yǔ)

(1)化工廠(chǎng)實(shí)驗室的設計是一項系統工程，它涉及建筑、結構、電氣、暖通、給排水、物理和化學(xué)等多專(zhuān)業(yè)知識。

(2)設計應以人為本，全面規劃，綜合考慮多方面因素，確保實(shí)驗人員和儀器尤其是貴重的精密儀器的安全。

(3)均衡實(shí)驗室的人力負荷，合理安排布局，適度考慮方便操作、使用和管理，同時(shí)兼顧實(shí)驗室的整齊美觀(guān)。